I denna handbok ger Boverket svar och kommentarer på frågor om reglerna för energihushållning. Den riktar sig främst till kommuner, byggherrar och projektörer. Handboken tar upp områden som energi, effekt, DVUT, värmeisolering, verifiering och standarder.
Boken är avsedd att underlätta förståelsen av Boverkets byggregler och det nya sättet att reglera kraven med specifik energianvändning. Den redogör också för hur byggreglerna förhåller sig till lagar och förordningar.
De nya energikraven har kompletterats med effektkrav för byggnader. I tabellform ges temperaturuppgifter (DVUT) som underlag för effektberäkningar. Vidare beskrivs hur köldbryggor kan hanteras i samband med beräkning av en byggnads värmeisoleringsförmåga. I beräkningarna kommer flera standarder till användning. Boken innehåller en enkel beskrivning av de varianter av standarder som finns och hur dessa förhåller sig till byggreglerna.
Handbok för
energihushållning enligt
Boverkets byggregler
– utgåva två
H
an
db
ok
fö
r e
ne
rg
ih
us
hå
lln
in
g e
nlig
t B
ov
erk
et
s b
yg
gre
gle
r –
u
tg
åv
a t
vå
B
Handbok för
energihushållning enligt
Boverkets byggregler
– utgåva 2
Titel: Handbok för energihushållning enligt Boverkets byggregler, – utgåva 2
Utgivare: Boverket augusti 2012 Upplaga: 2
Antal ex: 3 000
Tryck: Edita Västra Aros AB ISBN (tryck): 978-91-87131-30-1 ISBN (pdf): 978-91-87131-31-8
Sökord: Energihushållning, byggregler, BBR, termiskt inom-husklimat, värmeeffektbehov, energikrav, energianvändning, solenergi, fastighetsenergi, hushållsenergi, energiberäkning, effektkrav, DVUT, värmetröghet, personvärme, klimatzon, värmepump, värmeåtervinning, effektberäkning, klassning, värmeisolering, klimatskärm, isolermaterial, värmemotstånd, värmegenomgångskoefficient, värmekonduktivitet, köldbryggor, värmeinstallationer, kylinstallationer, styr- och reglersystem, effektiv elanvändning, verifiering, kontrollplan, mätsystem, standarder, ändring, ombyggnad, tillbyggnad
Diarienummer: 1271-2298/2012 Omslagsfoto: Daniel Högberg / Folio.se Publikationen kan beställas från:
Boverket, Publikationsservice, Box 534, 371 23 Karlskrona Telefon: 0455-35 30 50, växel: 0455-35 30 00
Fax: 0455-819 27
E-post: publikationsservice@boverket.se Webbplats: www.boverket.se
Publikationen kan på begäran beställas i alternativt format som Daisy, inläst på kassett m.m.
Förord
I byggnader används en stor del av energin för att värma eller kyla inomhusluften så att vi får ett rimligt inomhusklimat. För att uppfylla internationella och nationella mål för energi-användningen, har Boverket antagit regler som anger den nivå som måste uppfyllas för att hushålla med energi i byggnader. Reglerna för byggnader framgår av Boverkets byggregler (BBR) som är Sveriges precisering av de krav som ska uppfyllas.
I BBR ställs ett övergripande krav på energihushållning som innebär att en byggnad inte får använda mer än ett visst antal kilowattimmar per kvadratmeter och år. Därutöver finns mer detaljerade krav för värmeisolering, värme-, kyl- och luft-behandlingsinstallationer, effektiv elanvändning och instal-lation av mätsystem för uppföljning av byggnadens energi-användning.
Den 1 februari 2009 skärptes kraven på energihushållning i BBR för de byggnader som ska värmas med elvärme eller har komfortkyla som drivs med el. Den 1 januari 2012 skärptes kraven för övriga byggnader som har annat uppvärmningssätt än elvärme.
När BBR revideras får Boverket frågor om hur den nya texten ska tolkas och vad den betyder i praktiken. Denna hand-bok ger Boverkets kommentarer och svar på frågor om reglerna för energihushållning. Denna handbok är utgåva 2 och är upp-daterad till och med reglerna 1 januari 2012 (BFS 2011:6 med ändringar t.o.m. BFS 2011:26, BBR 19).
Arbetet med handboken har utförts av Peter Johansson och Stefan Norrman.
Karlskrona augusti 2012
Innehåll
1 Energihushållning i Boverkets byggregler ... 9
Läsanvisning till denna handbok ... 9
Regelsamlingen ger en helhetssyn ... 9
Så hänger lagar och byggregler ihop ... 9
Regler om byggande ... 10
Boverkets byggregler, BBR ... 10
Verkligheten förändras – byggregler hålls aktuella ...11
Specifik energianvändning ... 11
Definitioner ... 11
Skärpta krav för hushållning med elenergi ... 12
Skärpta krav för byggnader med annat uppvärmningssätt än elvärme ... 12
Möjlighet att klassa energianvändningen ... 12
Krav på värmeisolering ... 13
Övriga energikrav i BBR ... 13
Gäller detta mitt hus? ...13
Nya byggnader ... 13 Ändring av byggnad ... 13 Tillbyggnad ... 14 Mindre byggnad ... 14 Fritidshus ... 14 Frivilligt skärpt energihushållning ... 15
Andra myndigheters krav ... 15
Rätt inomhustemperatur – för komfort och hälsa ...16
Allmänt... 16
Termiskt inomhusklimat ... 16
Värmeeffektbehov ... 17
Frågor och svar om byggregler ...17
2 Energi ...19
Energikrav ...19
Byggnadens specifika energianvändning ... 20
Energi för kyla ... 21
Solenergi ... 22
Byggnadens fastighetsenergi ... 23
Hushållsenergi och verksamhetsenergi ... 23
Klimatskärmens täthet ... 24
Brukarbeteende ... 25
Värmepump ... 26 Värmeåtervinning ... 26 Energiberäkning ... 27 Beräkningsmetoder ... 28 Säkerhetsmarginal ... 29 3 Effekt ... 31 Effektkrav ... 31
Installerad eleffekt för uppvärmning ... 31
Klimatzoner ... 32
DVUT – dimensionerande vinterutetemperatur ... 33
Byggnadens tidskonstant ... 35
Beräkningsexempel, tidskonstant för småhus av trä... 36
Värmepump ... 37
Framledningstemperatur ... 38
Värmeåtervinning ... 39
Effektberäkning ... 39
Verkligt effektbehov ... 39
4 Värmeisolering, transmissionsförluster och Um ... 43
Krav på värmeisolering i BBR ... 43
Beräkning av genomsnittlig värmegenomgångskoefficient, Um ... 43
Termiska egenskaper – beräkningsvärden ... 45
Isolermaterial och isolerprodukter ... 45
Fönster och dörrar ... 46
Övriga byggnadsmaterial och produkter ... 48
Beräkning av U-värden ... 48
Värmemotstånd och värmegenomgångskoefficient ... 48
Korrigering av U-värden ... 49
Köldbryggor ... 51
Värmeöverföring via marken ... 54
Tjälfritt djup ... 54
5 Övriga krav ... 55
Ytterligare effektiviseringsmöjligheter ... 55
Värme- och kylinstallationer ... 55
Styr- och reglersystem ... 56
Effektiv elanvändning ... 56
6 Verifiering ... 57
Verifiering enligt BBR ... 57
Kontrollplan/slutbesked ... 57
Uppföljning specifik energianvändning ... 58
Frivilligt skärpt energihushållning ... 58
Sanktioner ... 58
Mätsystem för energianvändning ...59
Det uppmäta resultatet är det som gäller ... 59
Vad ska mätas? ... 60
Hur ska det mätas? ... 60
Mätresultat och redovisning ... 61
7 Klassning av byggnadens energianvändning ...63
Högre krav på energihushållning ...63
Klassning enligt BBR ...63
Standardisering...63
Verifiering ...64
8 Standarder ...65
Varför standarder? ...65
Hänvisning till standard i föreskrift eller allmänt råd ... 65
Olika typer av standarder ... 66
Förteckning över aktuella standarder ...67
Svensk standard (SS) ... 67
Svensk standard och europeisk standard (SS-EN) ... 67
Svensk standard, europeisk standard och internationell standard (SS-EN ISO) ... 68
1 Energihushållning i Boverkets
byggregler
Läsanvisning till denna handbok
Regelsamlingen ger en helhetssyn
Denna handbok är avsedd att kommentera avsnitt 9
Energi-hushållning i Boverkets byggregler (BBR), som har reviderats
under 2012. Den nya reviderade versionen har författnings-nummer BFS 2011:26 (BBR 19). Handboken är en uppdatering (utgåva 2) av Boverkets tidigare handbok Energihushållning
enligt Boverkets byggregler från oktober 2009.
Handboken är indelad i avsnitt som beskriver de viktigaste områdena i BBR:s energihushållningsföreskrifter. Avsnitts-indelningen är dock inte densamma som i BBR. På så sätt kan större områden som energi, effekt, värmeisolering etc. här be-skrivas på ett mer samlat och ingående sätt. Detta bidrar till att förtydliga helhetsbilden av kraven i BBR.
Så hänger lagar och byggregler ihop
Det är viktigt att känna till statusen på de dokument som en byggherre måste rätta sig efter eller kan hämta information ifrån. Det kan vara lag, förordning, föreskrift, allmänt råd eller handbok. BBR innehåller föreskrifter och allmänna råd.
Föreskrifter måste alltid följas, dock har byggnadsnämnden möjlighet att i enskilda fall medge mindre avvikelser.
Allmänt råd anger ett sätt att handla för att uppfylla före-skrifterna, och är inte tvingande. Om ett allmänt råd följs anses emellertid ett sådant utförande uppfylla föreskrifterna. En byggherre kan dock fritt välja andra lösningar eller metoder, om dessa uppfyller föreskrifterna. Allmänt råd kan också inne-hålla förklarande upplysningar.
En handbok kan endast användas som hjälpmedel och informa-tionskälla. Värden som presenteras kan inte åberopas som krav eller för automatiskt godkännande. Denna handbok är således endast en vägledning och ett stöd för byggherrar, projektörer, byggnadsnämnder m.fl. Handböcker motsvarande denna får även ges ut av andra organisationer och enskilda personer. Exempel på detta är för dagen Sveby, Svensk Byggtjänst och Swedisol, inom energihushållningsområdet.
Regler om byggande
Boverkets byggregler (BFS 2011:6), BBR, är föreskrifter och allmänna råd till delar av plan- och bygglagen (SFS 2010:900), PBL, plan- och byggförordningen (SFS 2011:338), PBF. Det betyder att BBR förtydligar och preciserar innebörden i delar av överordnade förordningar och lagar.
För att förstå hur lagar, förordningar, föreskrifter och all-männa råd hänger ihop kan man läsa de anvisningar som finns i boken Regelsamling för byggande, BBR. Regelsamlingen har följande innehåll
• Del 1: Läsanvisningar
• Del 2: Boverkets byggregler (BBR) • Del 3: Lagar och förordningar
Läsanvisningar i regelsamlingen omfattar både byggande i stort från lag till föreskrift, samt varje enskilt avsnitt i BBR. Det är också viktigt att man läser reglerna i avsnitt 1 och 2 i BBR, som är gemensamma för alla övriga avsnitt i BBR. Av avsnitt 1:2 framgår exempelvis att reglerna i avsnitt 9 Energihushåll-ning inte gäller fritidshus med högst två bostäder.
Boverkets byggregler, BBR
Boverkets byggregler (BBR) trädde för första gången i kraft den 1 januari 1994 (BFS 1993:57), då Boverkets nybyggnads-regler (NR) upphörde att gälla. BBR har därefter reviderats fortlöpande. En ny grundförfattning av BBR (BFS 2011:6) kom den 2 maj 2011 med anledning av ny PBL.
Avsnitt 9 om energihushållning i BBR reviderades 2012 och finns i författningen BFS 2011:26 (BBR 19). BFS betyder Boverkets författningssamling och det var således den 26:e
1 Energihushållning i Boverkets byggregler
författningen som Boverket gav ut det året. BBR 19 avser en numrering av de revideringar av BBR som förekommit sedan 1994 då den första BBR:en kom ut. Motiv och konsekvenser till den senaste revideringen finns beskrivna i tillhörande kon-sekvensutredning. BBR och tillhörande konsekvensutredning finns att läsa och hämta på Boverkets webbplats
(www.boverket.se).
Verkligheten förändras – byggregler hålls
aktuella
Specifik energianvändning
Tidigare BBR, före 2006, gav som resultat en oacceptabelt stor spridning av nya byggnaders faktiska energianvändning. Mål-sättningen med de nya reglerna för energihushållning som kom 2006 var att lägga fast en övre gräns för byggnaders energi-användning och därmed styra mot lägre energienergi-användning i alla nya byggnader.
Dessa nya regler ställer krav på byggnadens specifika energianvändning. Denna anges som maximalt tillåten energi-mängd per golvarea och år (kWh/m2 och år). För elvärmda
byggnader sätts också sedan 2009 en övre gräns för hur mycket installerad eleffekt för uppvärmning (kW) som en byggnad får ha.
Kravnivån på byggnadens specifika energianvändning vari-erar i reglerna beroende på om det är bostad eller lokal, om el-värme används eller inte och i vilken klimatzon byggnaden är belägen. Det finns tre klimatzoner (I, II och III) som följer landskapsgränser. Indelningen i klimatzoner används för att inte skapa orimliga skillnader i kraven för byggnader belägna i norra, mellersta respektive södra delen av landet.
Definitioner
Definitioner av begrepp som används i reglerna hittar man i BBR avsnitt 9:12 Definitioner. Exempel på sådana definierade begrepp är: byggnadens specifika energianvändning, Atemp,
el-värme etc. Begrepp som inte definieras i BBR eller i huvud-författningarna har den betydelse som anges i
Terminologi-Skärpta krav för hushållning med elenergi
I februari 2008 tog regeringen beslut om att ändra i 10 § för-ordningen om tekniska egenskapskrav på byggnadsverk m.m. (BVF) beträffande hushållning med elenergi. Förordnings-ändringen gav Boverket utökade möjligheter att skärpa kraven för alla nya byggnader som använder el för uppvärmning eller komfortkyla. Tidigare omfattades bara en- och tvåbostadshus med direktverkande elvärme av strängare krav på energihus-hållning.
Förutom strängare krav på byggnadens specifika energi-användning ställs i BBR numera också krav på maximalt installerad eleffekt för uppvärmning (kW). För nya byggnader som inte är elvärmda, men har elektrisk kylmaskin för kom-fortkyla, ställs också strängare krav på energihushållning. De skärpta reglerna i BBR trädde i kraft den 1 februari 2009.
Skärpta krav för byggnader med annat uppvärmningssätt än elvärme
Den 1 januari 2012 skärptes energikraven även för byggnader som har annat uppvärmningssätt än elvärme. Förändringen innebar skärpta krav med ca 20 % på byggnadens specifika energianvändning (kWh/m2 och år) och genomsnittlig
värmeisolering (W/m2K).
Möjlighet att klassa energianvändningen
En byggherre som frivilligt vill ställa högre krav på byggna-dens specifika energianvändning (kWh/m2 och år) kan på ett enhetligt sätt göra detta med hjälp av ett nytt allmänt råd i BBR. Denna klassning tillgodoser branschens efterfrågan på en enhetlig klassning av byggnader då man vill bygga med bättre energihushållning än den som anges som samhällets godtag-bara nivå i BBR.
Att bygga hus med ytterligare förhöjda krav på energi-användning leder till att noggrannheten i projektering, utföran-de och kontroll möjligen måste ökas och kan föranleda behov av speciella verktyg, metoder och kompetens för att mer exakt fastställa om leveransen uppfyller de förhöjda kraven. Det är byggherren som får se till att de förhöjda kraven uppfylls. Det ankommer inte på kommunen att bevaka mer än de krav som framgår av BBR.
1 Energihushållning i Boverkets byggregler
Krav på värmeisolering
Utöver krav på byggnadens specifika energianvändning och installerad eleffekt för uppvärmning ställs också krav på lägst godtagbar värmeisolering av byggnaden. Kravet är formulerat som en högsta tillåten genomsnittlig värmegenomgångskoef-ficient, Um, för byggnadsdelar som omsluter byggnaden.
Av-sikten är att säkerställa att byggnaden får en bra klimatskärm som håller hela byggnadens brukstid. Det ska dock poängteras att kravet på klimatskärmen inte är tillräckligt för att ensamt uppfylla energikravet i reglerna.
I avsnitt 4 i denna handbok kommenteras närmare kraven på värmeisolering och U-värdesberäkning.
Övriga energikrav i BBR
I BBR finns också en del effektivitetskrav på installationer i byggnaden. Det gäller värme- och kylinstallationer, luftbe-handlingssystem, styr- och reglersystem och effektiv el-användning.
I avsnitt 5 i denna handbok kommenteras närmare dessa övriga energikrav som finns i BBR.
Gäller detta mitt hus?
Nya byggnader
BBR avsnitt 1:2 Föreskrifterna talar om när BBR gäller. BBR gäller bland annat när en ny byggnad uppförs och när en befintlig byggnad ändras. Däremot gäller inte föreskrifterna för flyttning av byggnader.
BBR avsnitt 9 Energihushållning gäller inte för fritidshus med högst två bostäder. I övrigt framgår av BBR:s avsnitt 9:11
Tillämpningsområden vilka byggnader som kraven på
energi-hushållning gäller för och vilka undantag som finns.
Ändring av byggnad
Utgångspunkten är att det är samma krav på energihushållning som gäller vid ändring av en befintlig byggnad som när en ny byggnad uppförs. Men i ändringsfallet måste kraven anpassas
Byggnadens förutsättningar kan t.ex. gälla både kulturhistor-iska, tekniska och ekonomiska förutsättningar. Det kan således vara av värde för byggherren att ta upp en diskussion med kommunen och komma överens om sådana hänsyn innan den slutgiltiga projekteringen görs. De generella reglerna om ändring av byggnad finns i BBR avsnitt 1:22. Kraven på energihushållning vid ändring framgår av BBR avsnitt 9:9.
Tillbyggnad
Tillbyggnad faller in under begreppet ändring av en byggnad enligt PBL. För tillbyggnader tillämpas kraven på samma sätt som vid ändring.
Mindre byggnad
BBR avsnitt 9:4 Alternativt krav på byggnadens
energianvänd-ning kan tillämpas för mindre byggnader som är högst 100 m2.
Ytterligare krav som måste vara uppfyllda är att byggnaden har begränsad fönster- och dörrarea samt att det inte föreligger något behov av komfortkyla. Om dessa krav är uppfyllda får byggherren själv välja om byggnaden ska följa antingen kraven i BBR avsnitt 9:4 eller kraven enligt avsnitt 9:2 Bostäder respektive 9:3 Lokaler. Meningen med avsnitt 9:4 är att man inte behöver göra en energiberäkning om man följer de preciserade värden som anges i siffror för olika egenskaper.
Fritidshus
BBR avsnitt 9 Energihushållning gäller, som tidigare nämnts, inte för fritidshus med högst två bostäder. Energihushållnings-kraven är heller inte skrivna med avseende på fritidshus. Därmed saknas speciella tillämpningsföreskrifter i BBR för fritidshus, i detta avseende.
För fritidshus gäller dock fortfarande de övergripande kra-ven i 3 kap. 14 § i plan- och byggförordningen (PBF) som innebär att byggnadsverk och deras installationer ska vara pro-jekterade och utförda så att mängden energi för uppvärmning, kylning och ventilation är liten och värmekomforten för bru-karna tillfredställande. Vid t.ex. tekniskt samråd inför start-besked vad avser fritidshus ska kommunen ta ställning till om dessa övergripande krav i PBF kan komma att uppfyllas.
1 Energihushållning i Boverkets byggregler
Frivilligt skärpt energihushållning
Efterhand som energifrågan fått större fokus i samband med byggande har flera frivilliga överenskommelser upprättats för att man ska kunna få till stånd ytterligare energisparande. Dessa har tillkommit för att man är beredd att göra ytterligare goda insatser för miljön för att på så sätt få konkurrensfördelar vid uthyrning eller försäljning. Detta kommer sannolikt att leda till lägre energianvändning, vilket är positivt. Denna utveckling av frivilligt skärpta krav tydliggör att det är fullt tillåtet att byg-ga hus som är bättre än de minimikrav som samhället ställer upp i Boverkets byggregler.
Det kan alltså framställas krav från byggherrar m.fl. som går utöver dem som ställs enligt bygglagstiftningen och BBR. För-utom strängare krav på energianvändning kan det t.ex. vara krav på anslutning till fjärrvärme, förbud att installera värme-återvinning m.m. Det är här viktigt att hålla isär att sådana krav inte har något med bygglagstiftningen att göra, utan baseras på civilrättsliga, frivilliga avtal. Det bör också noteras att sådana frivilliga civilrättsliga överenskommelser mellan beställare och utförare måste bevakas av parterna själva i samband med be-ställning och slutbesiktning. Kommunens roll som tillsynsmyn-dighet är också begränsad i detta sammanhang.
Kommunen har inte med utgångspunkt från BBR heller rätt att ställa högre krav än BBR anger, oavsett vad som avtalats i övrigt.
Andra myndigheters krav
Även andra myndigheter än Boverket kan ha krav på byggna-der. Till exempel Arbetsmiljöverket om byggnaden är en arbetsplats. Det kan röra sig om speciella krav på ventilation som i sin tur påverkar byggnadens energianvändning. Regler om termisk komfort och luftkvalitet ges även ut av Social-styrelsen.
Rätt inomhustemperatur – för komfort och
hälsa
Allmänt
Vi bor och verkar i hus för att skydda oss och vår verksamhet mot bl.a. det omgivande klimatet. Byggnader ska t.ex. göras täta för att undvika ofrivillig ventilation och höga lufthastig-heter inomhus (drag) och värmeisoleras för att kunna medge ett komfortabelt inomhusklimat. För att åstadkomma önskad inomhustemperatur måste värme och eventuellt kyla tillföras. Detta kan göras på olika sätt. All energianvändning ger emel-lertid upphov till miljöpåverkan. För att minimera denna miljö-påverkan, t.ex. resursuttag och utsläpp till omgivningen, finns ett antal krav för att begränsa energianvändningen.
Termiskt inomhusklimat
Av komfortskäl, särskilt med hänsyn till känsliga personer, bör man kunna upprätthålla ett hälsosamt och behagligt termiskt klimat i byggnaden. Upplevelsen av inomhusklimatet beror på luftens temperatur, värmestrålningen från omgivande ytor, luft-hastighet, luftfuktighet, egen aktivitet samt hur mycket kläder man har på sig och dess isolerande förmåga.
Uppgifter om det klimat som ska kunna upprätthållas i en bo-stad finns i Socialstyrelsens allmänna råd 2005:15 (M) Tempe-ratur inomhus. En byggnad anses kunna uppfylla Socialstyrel-sens råd om man uppfyller rådet i BBR avsnitt 6:42 Termisk komfort. Ett flertal faktorer hos byggnaden påverkar den termiska komforten såsom värmeisoleringsförmåga hos olika byggnadsdelar, fönsterstorlekar, uppvärmningssystem, ventila-tionssystem m.m.
En godtagbar termisk komfort i ett bostadsrum uppnås normalt vid uppvärmning med radiatorer eller golvvärme under förutsättning att lufthastigheten i rummet inte överstiger 0,15 m/s under uppvärmningssäsongen, fönster och dörrar ut-gör mindre än 40 % av rummets ytterväggarea och att yttemp-eraturen på golvet är lägst 16 °C (18 °C för badrum). Om man vid projekteringen inser att dessa förutsättningar inte kommer
1 Energihushållning i Boverkets byggregler
att uppfyllas får man istället beräkna den riktade operativa temperaturen, i rummets vistelsezon och yttemperaturen på golvet, för att säkerställa att aktuellt utförande uppfyller BBR:s krav på termisk komfort enligt avsnitt 6:42.
Värmeeffektbehov
I BBR avsnitt 6:43 Värme- och kylbehov anges vilka förutsätt-ningar som gäller för dimensionering av en byggnads värmein-stallationer. Av ekonomiska skäl dimensionerar man inte efter den mest extrema utetemperaturen.
I BBR avsnitt 6:412 ges kriterier för hur en dimensionerande vinterutetemperatur (DVUT) ska bestämmas. Detta görs med hjälp av standarden SS-EN ISO 15927-5. Mer information om hur man beräknar DVUT finns i denna handbok i avsnitt 3. För enkelhetens skull redovisas också värden på DVUT i tabell-form för ett antal orter.
Frågor och svar om byggregler
På Boverkets webbplats (www.boverket.se) finns svaren på de vanligaste frågorna om bygg- och konstruktionsregler samlade. Där finns även frågor och svar om avsnitt 9 Energihushållning i BBR.
På webbplatsen finns också Boverkets alla regler, konsekv-ensutredningar, handböcker m.m. att hämta gratis eller beställa i tryckt form till självkostnadspris.
2 Energi
Energikrav
När man bygger ett nytt hus ska man göra en energiberäkning som visar att det nya huset kommer att klara de krav som finns i BBR:s avsnitt 9 Energihushållning. Huset får inte använda mer än ett visst antal kilowattimmar per kvadratmeter och år (kWh/m2 och år). Det finns dock ett undantag som medger att
man inte gör en energiberäkning och det är om man bygger ett hus som är högst 100 m2 och som inte har alltför stora fönster
och dörrar samt inget kylbehov. Detta kan man läsa om i BBR avsnitt 9:4.
Energibehovet benämns specifik energianvändning och en-heten är således kWh/m2 och år. Det är byggnadens
energi-användning under ett år dividerat med antal m2 golvarea eller
Atemp som det heter enligt definitionen i BBR, som ska
upp-fyllas. Det finns tabeller i BBR som talar om hur hög specifik energianvändning man får ha i sitt hus. För att hitta rätt värde måste man veta i vilken klimatzon huset ska byggas samt om huset ska vara elvärmt eller inte och om det är en bostad eller lokal. Tabellerna för bostad heter 9:2a och 9:2b och tabellerna för lokal heter 9:3a respektive 9:3b.
Byggnadens specifika energianvändning
Byggnadens energianvändning är den energimängd som vid normalt brukande behöver levereras till byggnaden under ett normalår.
Byggnadens + Energi för uppvärmning energianvändning = + Energi för komfortkyla
+ Energi för tappvarmvatten + Byggnadens fastighetsenergi - Interna värmetillskott1
- Solenergi från solfångare och solceller
Hushållsenergi eller verksamhetsenergi räknas inte med i byggnadens energianvändning.
Genom att dividera byggnadens energianvändning med Atemp
erhålls byggnadens specifika energianvändning.
Byggnadens energianvändning Byggnadens specifika
energianvändning = ---
Atemp
Systemgräns för byggnadens energianvändning
Illustration av systemgränsen för byggnadens energianvänd-ning. Hushållsenergi och verksamhetsenergi ingår inte i byggnadens energianvändning.
1 Värmetillskott från tappvarmvatten, hushållsenergi, personer, sol
2 Energi
1Transmissionsförluster, luftläckning, ventilationsförluster och dylikt.
I något fall kan en byggnad vara delad i flera fastigheter, s.k. tredimensionell fastighetsbildning och i något annat fall kan värmekällan till en byggnad vara placerad utanför byggnaden eller utanför fastigheten. Sådana fall regleras i BBR avsnitt 9:2 respektive 9:3.
Energi för kyla
I de fall man måste kyla huset på grund av överskottsvärme, vanligen på sommarhalvåret, ska även denna energi räknas in i den specifika energianvändningen. Det kan vara fyra olika fall av kylning som ger olika tillskott till energiberäkningen. • Om huset är elvärmt räknas elen till kylmaskinen precis
som den är eftersom energikravet för elvärmda hus redan har skärpts på ett kraftfullt sätt.
• Har huset annat uppvärmningssätt än elvärme ska elen till kylmaskinen multipliceras med 3 innan den adderas till energianvändningen. Detta ger incitament att minska el-användningen även i de byggnader som inte värms med el. • Om huset har frikyla, från exempelvis sjövatten eller uteluft,
ska energin till fläktar och pumpar som används för trans-port av kylan tas med i energianvändningen. Eftersom det inte finns någon elektriskt driven kylmaskin vid frikyla, tar man bara med den verkliga elanvändningen för fläktar och pumpar.
• Vid fjärrkyla räknar man endast den kylenergi som levereras till byggnaden.
Solenergi
Solinstrålning genom fönster och energi via solfångare/sol-celler får tillgodoräknas i den utsträckning energin kan nyttig-göras för uppvärmning av byggnaden eller för byggnadens fastighetsenergi. Sådan solenergi som levereras till andra bygg-nader eller annat ändamål får inte tillgodoräknas.
Om man gör en installation med solfångare eller solceller på huset behöver man således inte ta med erhållen energimängd från dessa, när man beräknar den specifika energianvändnin-gen. Detta är principiellt jämförbart med solinstrålning genom fönster som också kan minska behovet av köpt energi.
För alla former av solenergi är det endast den del av sol-energin som huset verkligen kan tillgodogöra sig som man får beakta. Vid beräkning av energiutbytet från solfångare eller solceller finns metoder och branschregler att tillgå. Efterhand kommer standarder att utarbetas inom området. En del av detta arbete är redan påbörjat. Vid beräkning får man utgå från tekn-iska specifikationer för solfångarna eller solcellerna samt sol-instrålning för aktuell ort. I verkligheten minskar byggnadens köpta energi i motsvarande omfattning som energin från sol-fångare eller solceller tillgodogörs. Man behöver därför inte mäta energimängden separat från själva solfångarna eller sol-cellerna.
2 Energi
För att få tillgodoräkna sig energin från solfångare och sol-celler ska dessa vara placerade på den aktuella byggnaden eller i dess närhet, t.ex. på ett uthus eller på marken. På så sätt får man möjlighet att placera solfångarna i så gynnsamt läge som möjligt med hänsyn till väderstreck, lutning, skuggning etc.
Byggnadens fastighetsenergi
Byggnadens fastighetsenergi ska medräknas i den specifika energianvändningen. Med byggnadens fastighetsenergi avses den del av fastighetselen som är till för byggnadens behov, t.ex. el till pumpar och fläktar. Elektriska apparater avsedda för annan användning än för byggnaden, exempelvis motorvärma-re och belysning i trädgård ingår inte i fastighetsenergin och ska inte medräknas när byggnadens specifika energianvändning bestäms. Däremot medräknas t.ex. energi för luftavfuktare placerad i krypgrunden.
När det gäller belysning ska den del av elen som går till fast belysning i allmänna utrymmen och driftutrymmen ingå i byggnadens fastighetsenergi. I t.ex. affärscentra (gallerior) blir det således den allmänna belysningen i galleriagångar som ska inräknas i byggnadens specifika energianvändning, medan belysning i affärer får anses vara verksamhetsrelaterad och ska inte inräknas. Småhus saknar oftast allmänna utrymmen och särskilda driftutrymmen. T.ex. installeras en värmepump ibland i grovköket. Detta medför att all el till belysning i småhus kan hänföras till hushållsel. Även om driftutrymme i form av ett pannrum skulle finnas i ett småhus är energin för fast belysning i praktiken så liten att man kan bortse från den i detta
sammanhang.
Begreppet byggnadens fastighetsenergi finns närmare definierat i BBR avsnitt 9:12.
Hushållsenergi och verksamhetsenergi
Hushållsenergi och verksamhetsenergi i lokal ska inte med-räknas i byggnadens specifika energianvändning. Men man har möjlighet att tillgodoräkna sig den del som erhålls sekundärt som värme, från sådan verksamhet. Detta gäller även sekundär värme från tappvarmvatten och avgiven värme från personer som vistas i uppvärmda utrymmen inom byggnaden.
I vissa fall kan det vara svårt att avgöra vad som ska hänföras till hushållsenergi eller verksamhetsenergi. Det uppstår alltid lägen som blir gränsfall i förhållande till föreskrifterna.
När det gäller golvvärme berör den alltid byggnadens upp-värmningssystem. Om golvvärme eller annan apparat för uppvärmning installeras, ska eleffekt och energianvändning från sådan uppvärmningsanordning medräknas i installerad eleffekt för uppvärmning och i byggnadens specifika energi-användning. Däremot medräknas inte en handdukstork om det finns annan installerad uppvärmningsanordning som täcker effekt- och energibehovet i utrymme där handdukstorken är placerad.
Energin som används i ett restaurangkök t.ex. varmvatten för diskning, fläktel eller belysning kan normalt hänföras till verksamheten. I princip gäller detta all energi som är avsedd för verksamhetens bedrivande och inte berör lokalens grund-läggande energibehov. När det gäller idrottshallar kan man anta att den större delen av varmvattenanvändningen avser de idrottsutövandes hygien baserat på den fysiska ansträngningen. Naturligtvis förekommer samtidigt varmvattenbehov för administrativ personal, städning och dylikt. Tolkningen bör vara att denna senare varmvattenandel får beräknas eller bedömas och ingå i byggnadens specifika energianvändning.
Klimatskärmens täthet
I BBR ställs ett övergripande funktionskrav på byggnadens energianvändning. Detta krav kan uppfyllas på många olika sätt, t.ex. med mer eller mindre värmeisolering, tätare klimat-skärm, olika tekniska installationer etc.
Klimatskärmen behöver vara så tät att byggnaden kan upp-fylla de krav som ställs på energianvändning, installerad el-effekt, ventilation, fuktsäkerhet, brandskydd och buller. Hur tät klimatskärmen behöver vara får avgöras från fall till fall av byggherren/projektören beroende på val av ventilationssystem, lösningar för energihushållning m.m.
Täthetskrav på byggnadens klimatskärm finns i en egen föreskrift i BBR avsnitt 9:21 och 9:31.
2 Energi
Brukarbeteende
Byggnadens energianvändning definieras som den energi som, vid normalt brukande, under ett normalår behöver levereras till en byggnad för uppvärmning, komfortkyla, tappvarmvatten och byggnadens fastighetsenergi. Projektering och beräkning av byggnadens specifika energianvändning utgår alltså från norm-alt brukande av byggnaden inklusive normal tappvarmvatten-användning.
I samband med verifiering via mätning får man korrigera för avvikelser från projekterat brukande av byggnaden, t.ex. onormal tappvarmvattenanvändning. Detta förutsätter att man på något sätt har möjlighet att mäta den verkliga tappvarm-vattenanvändningen.
A
tempBegreppet Atemp har införts för att definiera den area som
bygg-nadens specifika energianvändning ska beräknas efter. Atemp
svarar mot arean för våningsplan som värms upp till mer än 10 °C och befinner sig inom byggnadens klimatskärm. Area som upptas av innerväggar, öppningar för trappa, schakt och dylikt ingår i Atemp. Vid indragna våningsplan (mellanvåningar)
tar man hänsyn till indragningens storlek när man bestämmer
Atemp. Är indragningen av våningsplanet liten i förhållande till
hela våningsplanet kan indragningen jämställas med öppningar för trappa, schakt och dylikt och räknas med i Atemp. Om
in-dragningen däremot är större ska Atemp reduceras med
indrag-ningens storlek.
Begreppet Atemp är således en energirelaterad area som i de
flesta fall enkelt kan bestämmas för en såväl ny som befintlig byggnad.
Atemp = Σ invändig area för respektive våningsplan,
vinds-plan och källarvinds-plan som värms upp till mer än 10 °C.
Arean för kyl- och frysrum räknas inte med eftersom Atemp
temperatur-Klimatzoner
På grund av de olika klimatförutsättningar som finns i vårt av-långa land har klimatzoner införts för att göra det möjligt att ställa väl avvägda krav på byggnadens energianvändning.
Det finns tre klimatzoner som numreras med romerska siffror. Den nordligaste klimatzonen benämns I, den mellersta II och följaktligen den södra III. Se BBR avsnitt 9:12 för den exakta indelningen.
De krav på specifik energianvändning som ställs i BBR tillåter högre energianvändning ju längre norrut i landet man kommer. Tre klimatzoner har bedömts vara tillräckligt för att anpassa kravnivåerna till de olika klimatförhållandena.
Värmepump
I de fall man har installerat en värmepump i en byggnad är det den el som tillförs värmepumpen inklusive spetslast som ska räknas med i byggnadens specifika energianvändning. Med spetslast avses den extra belastning med kort varaktighet som uppstår när det är som kallast utomhus.
Är värmepumpen placerad i annan närbelägen byggnad, t.ex. i ett förråd, garage, grannhus eller dylikt, är det fortfarande den el som tillförs värmepumpen som ska medräknas. Detta under förutsättning att byggnaderna finns på samma fastighet eller har samma ägare.
Är värmepumpen däremot placerad i ett värmeverk eller undercentral (fjärrvärme) som inte ligger på samma fastighet som den värmeförsörjda byggnaden eller inte har samma ägare, är det den levererade värmen till byggnaden som ska
medräknas.
Värmeåtervinning
BBR har inget generellt uttalat krav på värmeåtervinning. Där-emot ställs krav på byggnadens specifika energianvändning och vid elvärme även effektkrav. Kravet på specifik energi-användning är satt så pass lågt att detta ofta leder till att man väljer någon slags värmeåtervinning för att klara sig under den godtagbara gränsen. Detta betyder många gånger att man väljer att installera ventilationsvärmeväxlare, frånluftvärmepump
2 Energi
eller annan värmepump. I praktiken kan man se det som att det finns ett indirekt krav. Vilken teknisk lösning man väljer beror till en del på var i landet huset ska byggas. Det följer av klimat-förhållandena att det kan finnas fler alternativa lösningar för att uppfylla kraven i södra Sverige eftersom fler typer av värme-pumpar kan vara lämpliga där. Självfallet är det tillåtet att bygga ett hus utan någon form av värmeåtervinning eller värmepump, om man kan visa att man uppfyller energikravet, men det kräver ett välisolerat och mycket tätt klimatskal.
När man använder ventilationsvärmeväxlare är det viktigt att man gör sin effekt- och energiberäkning med utgångspunkt från realistiska data. Den verkningsgrad som anges för värme-växlaren kan vara svår att uppnå i praktiken. Detta kan exem-pelvis bero på kanalförluster, nedsmutsning eller läckage i växlaren eller avfrostning. Samma överväganden om verk-ningsgrad m.m. bör man göra när man använder någon form av värmepump.
I BBR:s avsnitt 9:4, som är ett alternativt krav på byggna-dens energianvändning, finns ett krav på värmeåtervinning eller värmepump. Det gäller om byggnadens Atemp överstiger
60 m2. Om man väljer att följa avsnitt 9:4 finns det således ett
värmeåtervinningskrav för byggnader mellan 60 och 100 m2.
Energiberäkning
Energibehovet för en byggnad enligt BBR:s krav får man så-ledes om man summerar den tillförda energi (oftast benämnd köpt energi) som behövs för att tillgodose behovet för upp-värmning, komfortkyla, varmvatten och fastighetsenergi. Be-hovet av energi för uppvärmning varierar som bekant beroende på om huset finns i södra eller norra Sverige. När man ska be-räkna energibehovet måste man därför känna till de temperatur-förutsättningar som gäller för orten. Dessa kan man hitta i VVS-handböcker, hos SMHI eller i annan statistik.
I energiberäkningen får man också ta hänsyn till alla de energitekniska egenskaper byggnaden har som påverkar bygg-nadens energianvändning. Det kan t.ex. vara byggbygg-nadens
värmetröghet och möjligheter att utnyttja interna effekttillskott från personvärme, hushållsmaskiner, solinstrålning m.m. som minskar behovet av levererad energi (köpt energi). Vid beräk-ning av byggnadens energianvändberäk-ning får storleken på dessa plus- och minusposter värderas.
Beräkningsmetoder
I handberäkningsmetoder är det vanligt att man använder grad-dagar eller gradtimmar för orten, när man ska göra en energi-beräkning. För sådana enklare beräkningar kan detta vara till-fyllest men det kan vara av värde att känna till att de graddagar som SMHI levererar, utgår generellt från att balanstemperat-uren är +17 °C i alla hus. I nya hus är balanstemperatbalanstemperat-uren van-ligen lägre. Detta kan göra att antalet gradtimmar enligt SMHI blir något högre jämfört med en exaktare beräkningsmetod. Eftersom en beräkning med graddagsuppgifter från SMHI för-modligen överskattar energibehovet har man en viss säkerhets-marginal, vilket får anses positivt ur energihushållningssyn-punkt. I de beräkningsfall där man hamnar väldigt nära gränsen för tillåten specifik energianvändning kan det vara en fördel att öka precisionen i beräkningen av graddagar om man vill visa och säkerställa att man ändå klarar BBR:s krav. Man bör dock oavsett beräkningsmetod tillämpa en säkerhetsmarginal vilket framgår av allmänt råd i BBR avsnitt 9:2 och 9:3.
Normalt använder man dator för att beräkna energianvänd-ningen. Det finns ett flertal både enklare och mer komplicerade program för detta. Ofta är det byggnadens komplexitet som får avgöra vilket eller vilka program som är lämpligast att
använda. För att precisionen ska bli bättre i en datorberäkning än i en handberäkning krävs att man gör betydligt fler beräk-ningar med bättre tidsupplösning. Beräkningen ska helst ha en tidsupplösning på en timma.
Det finns standarder som kan användas för att fastställa energianvändningen i byggnader, t.ex. SS-EN ISO 13790:2008. Standarden beskriver tre olika beräkningsmetoder med olika tidsupplösning. Val av beräkningsmetod beror på vilka speci-ella förhållanden man önskar ta särskild hänsyn till, t.ex. termisk tröghet, solinstrålning etc.
2 Energi
Redovisning av beräkning
Det är byggherren som väljer på vilket sätt och hur noggrann energiberäkning som behövs för den aktuella byggnaden. Nog-grannheten måste vara så god att den verkliga energianvänd-ningen, som mäts när byggnaden senare är i drift, uppfyller kraven i BBR.
När man gör sin energiberäkning är det några saker som man bör notera för att det i efterhand ska kunna kontrolleras om beräkningen är tillfyllest. Exempel på sådana uppgifter är: • Vem som har gjort beräkningen
• Vilken version av BBR som följts
• Namn och version på de datorprogram som använts för beräkning
• U-värdesberäkning
• Tydlig sammanställning och redovisning av indata och beräkningsresultat
• Tydlig redovisning att man uppfyller energikraven i BBR • Vilken säkerhetsmarginal och eventuella
känslighets-analyser som beaktats
Säkerhetsmarginal
En beräkning av byggnadens energianvändning syftar till att förutbestämma den verkliga energianvändningen och teoretiskt kontrollera att resultatet inte överskrider maximalt tillåtet värde. Detta innebär att beräknade värden i praktiken måste ha en säkerhetsmarginal som kan fånga upp skillnaden mellan teoretiskt beräknad energianvändning och verkligt utfall.
I BBR anges inget mått på säkerhetsmarginalens storlek eftersom den beror på val av beräkningsmetod, kvalitet på in-data m.m. Det är upp till den som gör beräkningen att avgöra säkerhetsmarginalernas storlek så att beräkningsresultatet inte underskattar byggnadens verkliga energianvändning. Detta för att säkerställa att den verkliga energianvändningen inte över-skrider föreskriftens krav.
Säkerhetsmarginalen som behövs är också beroende på vilken noggrannhet som byggnadsarbetet (isolering, tätning,
3 Effekt
Effektkrav
BBR innehåller regler som begränsar installerad eleffekt för uppvärmning för elvärmda byggnader. Om man har annat upp-värmningssätt än el finns ingen sådan effektbegränsning. Effekt har enheten Watt (W) och effektgränsen i klimatzon III (södra Sverige) har satts till 4,5 kW för ett elvärmt småhus som är högst 130 m2. För större byggnader får man lägga till
ytterli-gare effekt för varje m2 A
temp. De exakta värdena för respektive
klimatzon framgår av tabell 9:2b och 9:3b i BBR.
Effektkravet gäller således bara elvärmda byggnader. Men även byggnad med värmepump betraktas normalt som elvärmd. Gränsen för elvärmd byggnad går vid 10 W/m2 A
temp.
Instal-leras högre eleffekt än så för uppvärmning, då är det en el-värmd byggnad. Man kan lämpligen börja sina beräkningar med att grovt uppskatta vilken eleffekt som behövs innan man fortsätter med övriga energiberäkningar. Anledningen är att energikraven är olika för elvärmda och icke elvärmda bygg-nader. Nivån för energikravet är 55 kWh/m2 och år i klimatzon
III om man har elvärme jämfört med 90 kWh/m2 och år om
man inte har elvärme. Detta gör att man i elvärmefallet numera måste klara både effektkravet och energikravet samt
U-värdeskravet.
Installerad eleffekt för uppvärmning
För nya byggnader med elvärme ställs krav på högst tillåten installerad eleffekt för uppvärmning. I avsnitt 9:12 definieras elvärme som ett uppvärmningssätt med elektrisk energi, där den installerade eleffekten för uppvärmning är större än 10 W/m2 (A
temp). Installerad eleffekt för uppvärmning
upptas av de elektriska apparater för uppvärmning som behövs för att upprätthålla avsett inomhusklimat, tappvarmvatten-produktion när byggnadens maximala effektbehov föreligger.
Med installerad eleffekt för uppvärmning avses alltså den eleffekt som behövs för själva uppvärmningsanordningen in-klusive den effekt som behövs för uppvärmning av ventila-tionsluft. Dessutom ingår eventuell effekt för förvärmning, eftervärmning eller avfrostning i ventilationssystem. Däremot ingår inte eleffekt för kringutrustning, t.ex. för interna distri-butionssystem såsom fläktar och pumpar. Observera dock att energin för sådan kringutrustning ska medräknas i byggnadens energianvändning.
Värmepump
När uppvärmningsanordningen är en värmepump medräknas den eleffekt och energi och som används för att driva värme-pumpen. Dessutom ingår den eleffekt och energi som behövs för att förse värmepumpen med energi från sin externa källa. Exempel på detta är cirkulationspump för värmebärare (s.k. brine) vid bergvärme eller fläkt för uteluftsvärmepump. I det fall värmepumpen innehåller fläkt som även används för att ventilera byggnaden (exempelvis frånluftsvärmepump) är fläktens eleffektbehov vanligen så lågt att detta kan inkluderas i värmepumpens eleffektbehov med tillräcklig bibehållen precision i effektberäkningen.
Klimatzoner
Som tidigare nämnts under avsnittet Energi finns tre klimat-zoner som numreras med romerska siffror. Den nordligaste klimatzonen benämns I, den mellersta II och följaktligen den södra III. Se BBR avsnitt 9:12 för den exakta indelningen.
Effektkraven för elvärmda byggnader tillåter högre eleffekt ju längre norrut i landet byggnaden finns. Effektkraven för respektive klimatzon framgår av BBR tabell 9:2b och 9:3b.
3 Effekt
DVUT – dimensionerande
vinterutetemperatur
När man beräknar husets effektbehov måste man känna till den lägsta utetemperatur som normalt inträffar under ett år. I detta sammanhang avses inte den absolut lägsta temperaturen utan medeltemperaturen under minst ett dygn. Vad som är normalt varierar från ort till ort och det beror också på vilken tidsperiod som används för beräkningen. SMHI gör kontinuerligt sådana mätningar på ett stort antal orter i landet. Med utgångspunkt i dessa mätdata över en längre tidsperiod har SMHI beräknat den dimensionerande vinterutetemperaturen, DVUT, för ett antal orter, i enlighet med standarden SS-EN ISO 15927-5. SMHI:s beräkning enligt denna standard utgår från att redovisade tem-peraturer underskrids högst 30 gånger på 30 år.
I tabellen nedan redovisas sådana dimensionerande vinter-utetemperaturer. För varje ort finns flera värden att välja bland. Man väljer det värde som passar bäst med byggnadens tids-konstant. Tidskonstanten är ett värde som vanligen beräknas i timmar eller dygn och beror enkelt uttryckt på hur tung bygg-nad man har och hur stort effektbehovet är. För ett normalt träregelhus ligger tidskonstanten vanligen mellan 1 och 2 dygn. Tyngre byggnader kan ha tidskonstanten 4 dygn eller i vissa fall mer. För en byggnad som har tidskonstanten 1 dygn väljer man ett DVUT-värde som finns i första kolumnen i tabellen som har rubriken 1-dygn. På varje rad finns namnet på SMHI:s mätstation angivet. Det gäller att välja värdet för den ort som är mest representativ för den plats där det nya huset ska byggas.
Tabell 1 Dimensionerande vinterutetemperatur, DVUT (°C)
Ort 1-dygn 2-dygn 3-dygn 4-dygn
Kiruna Flygplats -30,3 -29,4 -28,6 -28,0 Jokkmokk -34,8 -34,0 -33,2 -32,0 Luleå -27,7 -26,9 -26,1 -25,6 Lycksele -30,9 -29,5 -28,8 -28,0 Umeå Flygplats -24,5 -23,2 -22,6 -21,9 Östersund/Frösön -25,3 -24,4 -23,8 -23,0 Sundsvalls Flygplats -24,4 -24,2 -23,5 -22,4 Sveg -29,3 -27,9 -27,1 -26,0 Malung -26,9 -25,1 -23,9 -23,6 Falun -23,0 -21,9 -21,3 -20,6 Uppsala -18,9 -18,3 -17,5 -16,6 Stockholm-Bromma -17,1 -16,5 -16,0 -15,0 Södertälje -16,2 -15,4 -14,8 -14,4 Örebro -19,0 -18,1 -17,3 -16,5 Karlstad -19,1 -17,9 -17,3 -16,9 Norrköping -16,6 -16,0 -14,8 -14,4 Linköping/Malmslätt -17,6 -16,5 -15,9 -14,6 Såtenäs -15,5 -14,6 -13,8 -13,1 Säve -14,6 -14,0 -13,1 -12,9 Jönköpings Flygplats -17,5 -16,6 -15,9 -15,3 Visby -10,5 -9,9 -9,7 -9,3 Västervik/Gladhammar -15,1 -14,2 -13,3 -12,9 Växjö -14,4 -13,3 -12,9 -12,7 Kalmar -13,3 -12,8 -12,1 -12,0 Ronneby/Bredåkra -12,7 -11,8 -11,3 -11,3 Lund -11,6 -10,6 -10,1 -10,0
Dimensionerande vinterutetemperatur, DVUT, för tidskonstanter för 1–4 dygn (”n-day mean air temperature”), beräknat av SMHI enligt SS-EN ISO 15927-5 för perioden 1978/79–2007/08 för de orter i landet för vilka mätdata finns tillgängligt.
I bilaga 1 redovisas tabellvärden för dimensionerande vinterutetemperaturer för tidskonstant från 5 till 12 dygn.
3 Effekt
Byggnadens tidskonstant
Byggnadens tidskonstant, τ, mäts i timmar (h). Den beskriver hur pass väl byggnaden kan klara en kortvarig svacka i ute-temperaturen utan att det märks för mycket på inomhustem-peraturen. En tung och värmetrög byggnad har normalt högre tidskonstant. Vid beräkning av tidskonstanten utgår man från en temperaturskillnad på 1 °C mellan inomhus- och utomhus-temperaturen. Tidskonstanten kan beräknas genom att sum-mera den värmeenergi som kan lagras i byggnadsmaterialet i tak, väggar och golv som är uppvärmda av den varma inne-luften. Detta värde dividerar man med husets effektbehov. Energiinnehållet och effektbehovet beräknas därvid, som nämnts ovan, för 1 °C. Svaret får man i enheten timmar. Gen-om att dividera detta med 24 får man värdet uttryckt i dygn. Det är detta värde som ska användas för att hitta rätt kolumn i tabellen enligt ovan. Det är inte alltid beräkningen slutar med ett jämnt antal dygn. Då kan man välja den lägre temperaturen eller interpolera rätlinjigt mellan tabellvärdena.
Byggnadens tidskonstant, τ, beräknas enligt Σ c · m 1
τ = ––––––––––––– · ––––– Σ U· A + Qvent 3 600
Där
– Σ c · m är summan av omslutande byggnadsdelars värmekapacitet (J/ °C), – C är värmekapacitivitet (J/(kg°C)),
– m är massa (kg),
– Σ U · A är summan av transmissionsförlusterna inkl. köldbryggor (W/ °C), – U är värmegenomgångskoefficient (W/m2 °C),
– A är area (m2) och
Vid beräkning av byggnadens tidskonstant (τ) ska endast bygg-nadens massa innanför isoleringen tas med, normalt högst 100 mm mätt från den varma insidan av väggen, golvet eller taket. Beräkning av byggnadens tidskonstant beskrivs också i SS-EN ISO 13790:2008.
Beräkningsexempel, tidskonstant för småhus av trä
Huset är 1½-plans på 120 m2. Den omslutande arean är 255 m2.
Invändigt är väggarna klädda med gipsskiva och grundläggnin-gen består av en betongplatta med underliggande isolering.
Tabell 2 Värmekapacitet Material Tjocklek, d (m) Densitet, Q (kg/m3) Area, A (m2) Värme-kapacitivitet, c (J/kg,K) Summa värme-kapacitet, c m (J/K) Gips yttervägg 0,013 900 116 1 100 1 492 920 Gips innerväggar + mellanbjälklag 0,013 900 280 1 100 3 603 600 Gips vindsbjälklag 0,013 900 52 1 100 669 240 Betongplatta 0,1 2 300 68,0 800 12 512 000 Σ 18 277 760
Tabell 3 Effektbehov transmission
Byggdel Area, A (m2) U-värde, (W/m2K) Effektbehov transmission, U • A (W/K) Yttervägg 116 0,12 13,9 Vindsbjälklag 52 0,12 6,2 Fönster 17 1,2 20,4 Dörr 2,0 1,5 3,0 Golv 68,0 0,18 12,2 Köldbryggor 12,0 Σ 68,0
3 Effekt
Effektbehovet för transmission beräknas enligt P=A • Um • Δt,
där A är den omslutande arean, Um är byggnadens
genomsnitt-liga U-värde och Δt är temperaturskillnaden mellan inomhus-luften och utomhusinomhus-luften vid DVUT. Resultatet i detta exempel är 68 W/K. Effektbehovet för normal ventilation och infiltra-tion i huset uppgår till 58 W/K. Tillsammans med effektbeho-vet för transmission (inkl. köldbryggor) blir det totala effekt-behovet 126 W/K. Genom att dividera värmekapaciteten med det totala effektbehovet blir då:
Tidskonstanten (τ) = 18 277 760/(3 600 · 126) = 40 timmar (1,7 dygn)
Effektbehovet för ventilationen skulle möjligen kunna anses vara lägre om man har en ventilationsvärmeväxlare som åter-vinner en del effekt ur frånluften. Återvinningsgraden är temperatur- och flödesberoende och ett problem är igenfrys-ning vid låga temperaturer. Man bör därför undersöka om ventilationsvärmeväxlaren behöver ytterligare effekt för drift och avfrostning samt vilken verklig återvinningsgrad den ger vid DVUT. En beräkning av byggnadens tidskonstant som ger en rimlig säkerhet kan därför lämpligen utgå från hela effekt-behovet för transmission, ventilation och infiltration.
Värmepump
I de fall man har en värmepump ska eleffekten till denna räk-nas in i den installerade effekten. Det kan således vara en stor fördel att ha en värmepump som fungerar när det är som kallast ute. Även om den bara har värmefaktorn 2 vid denna tempe-ratur får man dubbelt så mycket värme in i huset jämfört med den energi man måste driva värmepumpen med. Vanligen brukar bergvärmepumpar och ytjordvärmepumpar klara dessa låga temperaturer (DVUT). Även frånluftvärmepumpar och ventilationsvärmeväxlare kan klara denna besvärliga drift-situation, men de är ofta relativt små i förhållande till husets effekt- och energibehov och det kan därför bli ett gränsfall om de är tillräckliga utan komplement. En noggrann beräkning kan visa detta.
När det gäller uteluftvärmepumpar kan man konstatera att den kalla luften vid DVUT inte är särskilt gynnsam. Värst är det i norra Sverige och mer gynnsamt är det i södra Sverige för denna typ av värmepump. I Lund kan man räkna med -11,6 °C som kallast. Det gäller då att värmepumpen verkligen kan ge något effekttillskott vid denna temperatur. Efterhand som man flyttar sig längre norrut i landet blir DVUT lägre och det blir allt svårare att klara effektbehovet med en uteluftvärmepump.
De flesta värmepumpar har möjlighet att koppla in tillskotts-effekt. Det klaras oftast med hjälp av en elpatron. Hittills har en sådan elpatron ofta haft en effekt på 9 kW i vanliga värme-pumpar, vilket vida överstiger den effektgräns som nu gäller enligt BBR för ett elvärmt småhus. Det är den installerade effekten som ska begränsas enligt BBR. Det betyder att om värmepumpen behöver tillskottseffekt vid låga utomhustemper-aturer så ska både värmepumpens och elpatronens effektbehov adderas och jämföras med effektkravet. Detta effektkrav för elvärmda byggnader är ett kraftfullt och relativt enkelt verifier-bart krav som sannolikt blir mer styrande än energikravet i BBR. Kravet förväntas ge incitament både för att förbättra klimatskalets kvalitéer ytterligare och att utveckla värme-pumpslösningar som ger ett lägre eleffektbehov vid DVUT.
Fördelen med effektkravet utöver att man minskar effekt-uttaget från elnätet när det är som mest belastat, är att hus-ägaren själv lätt kan konstatera om uppvärmningsanordningen klarar att hålla avsedd inomhustemperatur i huset, vid DVUT.
Framledningstemperatur
När man väljer värmepump måste man även ta hänsyn till den temperatur som radiatorerna behöver för att kunna avge till-räcklig effekt till inomhusluften. Har man för få eller för små radiatorer behöver framledningstemperaturen vara högre. Om den blir högre än 55 °C kan det bli svårt även för bergvärme-pumpar att klara detta. En enkel lösning är då att koppla in en elpatron som värmer ytterligare, men då gäller det att se upp så att effektkravet i BBR inte överskrids. En alternativ åtgärd är att man redan från början ser till att man får många och stora radiatorer i huset. Då kan man värma huset med lägre radiator-temperaturer och får en returtemperatur som är så låg att värmepumpen kan tillföra värme till värmesystemet.
3 Effekt
Värmeåtervinning
BBR har inget generellt uttalat krav på värmeåtervinning. Där-emot ställs krav på byggnadens specifika energianvändning och vid elvärme även effektkrav. Kravet på specifik energi-användning är satt så pass lågt att detta ofta leder till att man väljer någon slags värmeåtervinning för att klara sig under den godtagbara gränsen. Detta betyder många gånger att man väljer att installera ventilationsvärmeväxlare, frånluftvärmepump eller annan värmepump. I praktiken kan man se det som att det finns ett indirekt krav. Vilken teknisk lösning man väljer beror till en del på var i landet huset ska byggas. Det följer ju av klimatförhållandena att det kan finnas fler alternativa lösningar för att uppfylla kraven i södra Sverige. Självfallet är det tillåtet att bygga ett hus utan någon form av värmeåtervinning eller värmepump, om man kan visa att man uppfyller energikravet, men det kräver ett välisolerat och mycket tätt klimatskal.
När man använder ventilationsvärmeväxlare är det viktigt att man gör sin effekt- energiberäkning med utgångspunkt från realistiska data. Den verkningsgrad som anges för värme-växlaren kan vara svår att uppnå i praktiken. Detta kan bero på kanalförluster, nedsmutsning eller läckage i växlaren, avfrost-ning och el till fläktar. Samma överväganden om verkavfrost-nings- verknings-grad m.m. bör man göra när man använder någon form av värmepump.
Effektberäkning
Verkligt effektbehov
När man nu via tabell 1 kommit fram till vilken DVUT som är aktuell för byggnaden kan man även beräkna byggnadens verk-liga effektbehov vid denna temperatur.
Effektbehovet för transmission beräknas då enligt
P=A • Um • Δt, där A är den omslutande arean, Um är
byggna-dens genomsnittliga U-värde och Δt är temperaturskillnaden mellan inomhusluften och utomhusluften vid DVUT.
För ventilation och infiltration kan motsvarande effektbehov beräknas enligt P= c • p • q • Δt, där c är luftens specifika värme, p är luftens densitet, q är luftflödet och Δt är tempe-raturskillnaden mellan inomhusluften och utomhusluften vid DVUT.
Det är effektbehovet för att upprätthålla avsett
inomhusklimat samt tappvarmvatten som ska summeras i effektberäkningen. För att bestämma Δt måste man också bestämma en inomhustemperatur att räkna med.
Inomhustemperatur
Enligt BBR avsnitt 6:42, ska byggnader utformas så att termisk komfort kan erhållas vid normala driftsförhållanden. I allmänt råd i samma avsnitt anges de riktade operativa temperaturer och yttemperaturer som bör uppnås för att föreskriftens krav ska vara uppfyllda. Vid beräkning av dessa temperaturer kan erforderlig inomhuslufttemperatur fastställas. Denna kan sedan ligga till grund för effekt- och energiberäkningar för
byggnaden.
Riktad operativ temperatur kan beskrivas som medelvärdet av luftens temperatur och omgivande ytors strålningstemper-atur (tak, golv, väggar, fönster, radiatorer m.m.) i en punkt i rummet. Den riktade operativa temperaturen återspeglar hur människan upplever det termiska klimatet inomhus. Den riktade medelstrålningstemperaturen i en punkt i rummet beror bl.a. på strålningsytornas storlek och temperatur. Störst påver-kan på den riktade operativa temperaturen fås från byggnads-delar mot det fria t.ex. fönster och dörrar, samt från radiatorer. Detta medför t.ex. att vid stora fönsterareor måste kallstrålnin-gen från fönster kompenseras med förhöjd lufttemperatur för att få tillräcklig termisk komfort. Denna högre inomhustem-peratur måste man ta hänsyn till vid effekt- och energi-beräkningar.
Vilken inomhustemperatur dessa krav på riktade operativa temperatur och yttemperatur leder fram till får beräknas i varje enskilt fall. Inomhustemperaturen som erhålls beror på ett fler-tal faktorer hos byggnaden såsom värmeisoleringsförmåga hos olika byggnadsdelar, fönsterstorlekar, uppvärmningssystem, ventilationssystem m.m.
3 Effekt
I rådstext i BBR 9:2 som gäller för bostäder finns dock möjligheten att använda 22 °C som alternativ vid sådan effekt- eller energiberäkning om innetemperaturen är okänd vid projekteringen.
Tappvarmvatten
Effektbehovet för tappvarmvatten är minst 0,5 kW per lägenhet enligt definitionen av Installerad eleffekt för uppvärmning i BBR avsnitt 9:12. Detta motsvarar den normala tappvarm-vattenproduktionen fördelat över ett helt dygn.
4 Värmeisolering,
transmissionsförluster och U
m
Krav på värmeisolering i BBR
Vid projektering av byggnader måste man genom beräkningar kontrollera att kravet på värmeisolering av byggnadens klimat-skärm i BBR avsnitt 9 Energihushållning, uppfylls. Krav ställs på högst godtagbar genomsnittlig värmegenomgångskoefficient som benämns Um och har enheten W/m2K. Det finns tabeller i
BBR som talar om vilka värden som är tillåtna. Dessa beror på om byggnaden är en bostad eller lokal. Tabellerna för bostad heter 9:2a och 9:2b och för lokal 9:3a respektive 9:3b.
Värdet på Um beräknas och kontrolleras med hjälp av
stand-arden SS-EN ISO 13789:2007 och SS 02 42 30 (2). Dessa standarder hänvisar i sin tur till andra standarder. Ytterligare standarder för beräkning av värmeisolering och transmissions-förluster redovisas i avsnitt 7 i denna handbok.
Beräkning av genomsnittlig värmegenomgångskoefficient,
Um
BBR:s krav på värmeisolering (Um-värdeskrav) beskriver hur
mycket värme som maximalt får passera ut genom klimat-skärmen. Detta kan sedan översättas till hur mycket huset behöver värmeisoleras. Det är det genomsnittliga U-värdet för tak, väggar, golv, mark, fönster, dörrar och köldbryggor som ska vägas samman. Det betyder att man får räkna ut U-värdet för varje enskild byggnadsdel för sig och sedan räkna ut medel-värdet för alla delar tillsammans. För fönster och dörrar är det vanligt att leverantören bestämt U-värdet genom provning. Detta värde brukar anges på produktbladet. Det finns också produktblad från olika isolermaterialtillverkare som redovisar värmekonduktiviteten (vilket anges som lambdavärde och
betecknas med den grekiska bokstaven λ) för isolermaterial och olika konstruktioners U-värde, t.ex. för en vägg- eller tak-konstruktion. Detta underlättar beräkningen för just dessa delar.
För att få ett rättvisande U-värde ska man ta hänsyn till de köldbryggor som finns i klimatskärmen. Köldbryggor såsom träreglar och balkar, metallreglar samt stift och kramlor m.m. medräknas normalt i U-värdet för respektive byggnadsdel (tak, väggar, golv, fönster, dörrar). Utöver dessa köldbryggor till-kommer linjära och punktformiga köldbryggor som uppstår beroende på hur de olika byggnadsdelarna (tak, väggar, golv, fönster, dörrar) ansluts mot varandra.
Den vanligaste linjära köldbryggan, (linjära köldbryggor betecknas med den grekiska bokstaven Ψ som uttalas ”psi” och har enheten W/mK) brukar vara kantbalken av betong som bär upp ytterväggen. Men även mellanbjälklagens och takets an-slutning i yttervägg utgör vanligen en betydande linjär köld-brygga. Beroende på hur fönster och dörrar innefattas i klimat-skärmen uppkommer en köldbrygga också mellan karmen och väggen. Anledningen till detta kan vara dels ytterligare reglar, dels det tredimensionella värmeflöde som man får i fönster-nischen.
Utöver linjära köldbryggor ska man även ta hänsyn till de punktformiga köldbryggor (punktformiga köldbryggor beteck-nas med den grekiska bokstaven χ som uttalas ”chi” och har enheten W/K) som kan förekomma. Dessa kan utgöras av hörn i takvinklar, genomföringar eller infästningar genom yttervägg eller andra delar av klimatskalet.
Mer om detta finns att läsa i avsnittet om köldbryggor längre fram i denna handbok.
Um beräknas enligt formeln: p n m i i k k j i 1 k 1 j 1 m om ( U A l ) U A
Genomsnittlig värmegenomgångskoefficient, Um, för byggnadsdelar och
4 Värmeisolering, transmissionsförluster och Um
En Um-värdesberäkning måste således göras för alla nya
byggnader för att i förväg visa att kraven uppfylls. Vid beräkning av Um -värden kan med fördel datorprogram eller
andra hjälpmedel användas. Detta Um -värde används sedan i
den energiberäkning som normalt görs. Det ska poängteras att kravnivån på byggnadens värmeisolering inte alltid är tillräck-lig för att ensam uppfylla energikravet i BBR. Kravet sätter nivån för den lägst godtagbara värmeisolering som kan accep-teras för en byggnads klimatskärm. Beroende på övriga tekn-iska lösningar som väljs för byggnadens energihushållning (värmeåtervinning, klimatskärmens täthet m.m.) kan värme-isoleringen behöva ökas.
Mindre byggnad
Om man bygger ett mindre hus som är högst 100 m2 kan man
som alternativ välja att följa kraven i BBR avsnitt 9:4 i stället för kraven i avsnitt 9:2 resp. 9:3. Då slipper man att göra en beräkning av U-medelvärdet och energiberäkning. Däremot måste man redovisa U-värdet för respektive byggnadsdel vilket i sig vanligen kräver beräkningar. I BBR avsnitt 9:4 finns U-värdeskraven redovisade för respektive byggnadsdel. Noterbart är att BBR avsnitt 9:4 även har preciserade krav på byggnadens täthet och värmeåtervinning.
Termiska egenskaper – beräkningsvärden
Isolermaterial och isolerprodukter
För att kunna beräkna värmeisoleringen för en byggnad måste de termiska egenskaperna för material och produkter vara definierade och kända.
Vid beräkning av transmissionsförluster genom klimat-skärmen är den viktigaste egenskapen värmekonduktiviteten (λ) och särskilt gäller detta de material och produkter som primärt svarar för isolerfunktionen.
Alla produkter och material som ingår i klimatskärmen bidrar i varierande grad till dess värmeisolerande förmåga. Beroende på huvudfunktionen hos olika produkter och material görs i detta sammanhang åtskillnad mellan isolermaterial och
För isolermaterial och isolerprodukter som följer europa-standarder, där isolerförmågan särskilt behandlas, gäller sär-skilda kontrollförfaranden för värmekonduktiviteten. Till-verkarna av sådana produkter uppger ett värde på värmekon-duktiviteten som de ansvarar för att produkten inte överskrider. Detta värde kallas oftast ”deklarerat värde”.
I de flesta fallen kan den av tillverkaren deklarerade värme-konduktiviteten användas som ingångsvärde i beräkningar av klimatskärmens isolerande förmåga. Vid speciella fukt- och temperaturförhållanden ska den deklarerade värmekonduktiv-iteten korrigeras med hänsyn till dessa förhållanden. Förfaran-de för hur Förfaran-detta kan göras finns i:
• SS-EN ISO 10456:2007 – Byggmaterial och produkter – Fukt- och värmetekniska egenskaper – Tabeller med beräk-ningsvärden och metoder för bestämning av termiska egenskaper för deklarering resp. beräkning.
Den vanligaste orsaken till att värdet för värmekonduktiviteten måste korrigeras är fuktinverkan beroende på att produkten används i en sådan omgivning att fuktinnehållet ändras. Med kännedom om aktuell fukthalt i den givna användningen kan ett beräkningsvärde för värmekonduktiviteten fastställas enligt ett förfarande som beskrivs i ovan angivna standard.
Fönster och dörrar
Fönster utgör en ur energihushållningssynpunkt viktig del av klimatskärmen. För att kunna bestämma deras betydelse för värmeförlusterna måste värmegenomgångskoefficienterna (Ui)
för olika fönsterkonstruktioner mätas eller beräknas. För att fastställa fönsters U-värde finns europastandarder för såväl mätning som beräkning.
• SS-EN 14351-1:2006+A1:2010 Fönster och dörrar – Produktstandard, funktionsegenskaper – Del 1: Fönster och ytterdörrar utan egenskaper för brandmotstånd och/eller rökgasläckage.
